如何处理PP中空板耐候性差的问题

PP中空板耐候性差（如户外使用后易变脆、变色、开裂）主要源于聚丙烯（PP）本身的化学特性——分子链中含有叔碳原子，易受紫外线、氧气、温度变化等环境因素影响发生氧化降解。解决这一问题需从原料配方优化、生产工艺调整、后处理防护三个维度综合施策，具体方法如下：

 

配方是提升耐候性的核心，通过添加功能性助剂或调整原料比例，从源头抑制降解反应。

根据使用环境（如户外暴晒、高温高湿等），选择适配的抗老化助剂，形成“协同防护体系”：

紫外线吸收剂（UVA）：如苯并三唑类（UV-326、UV-327），能吸收290-400nm的紫外线，减少PP分子链的光氧化。添加量通常为0.1%-0.5%，需与其他助剂配合使用。

受阻胺光稳定剂（HALS）：如癸二酸双（2,2,6,6-四甲基哌啶醇）酯（Tinuvin770），通过捕获自由基、分解氢过氧化物，延缓光老化。与UVA协同使用时，耐候效果可提升3-5倍，添加量0.2%-1%。

抗氧剂：抑制热氧化降解，常用复配体系（主抗氧剂+辅助抗氧剂）：

主抗氧剂（如受阻酚类1010、1076）：捕获自由基，阻止链增长；

辅助抗氧剂（如亚磷酸酯类168）：分解氢过氧化物，与主抗氧剂协同增效。总添加量0.1%-0.3%。

增效剂：如炭黑（粒径20-30nm的高结构炭黑），不仅能吸收紫外线，还能导热降温，添加量2%-5%（但会影响板材透明度）；或氧化锌、二氧化钛（金红石型），兼具遮光和抗氧作用。

2.控制回料比例，避免“二次老化”

回料（回收的PP中空板）因已发生一定程度的降解，分子链断裂、助剂流失，耐候性远低于新料。若回料比例过高（超过30%），会显著降低板材整体耐候性。

建议：户外用板材回料比例控制在10%-20%以下，且回料需经过严格筛选（剔除严重老化、变色的废料）；

回料使用前需重新补充抗老化助剂（因旧料中助剂已消耗），可按新料配方的50%-80%追加。

3.选用耐候性更强的基础原料

优先选择共聚PP（如嵌段共聚PP），其分子链结构更稳定，耐老化性优于均聚PP；

若对耐候性要求极高（如长期户外暴露），可掺入少量耐候性树脂（如HDPE、EVA），比例5%-10%，改善PP的抗紫外和抗冲击能力。

 

生产过程中若工艺不当，会导致PP分子链受损或内应力累积，间接降低耐候性：

PP在高温（超过230℃）下易发生热氧化降解，导致分子量下降、抗老化助剂失效。需优化挤出温度曲线：

料筒均化段温度控制在180-210℃，模头温度200-220℃；

避免局部温度过高（如模头死角），定期清理料筒和模头内的焦料，防止降解物污染原料。

2.优化冷却工艺，降低内应力

冷却不均匀会导致板材内部残留内应力，在环境变化（如温度骤变）时易开裂。建议：

采用“梯度冷却”：定型套前段冷却水温稍高（50-60℃），后段逐步降低至20-30℃，减少内外温差；

确保冷却均匀性：检查定型套喷水/喷气装置，避免局部冷却不足或过度。

3.控制牵引速度与张力

牵引速度过快或张力不均会导致板材纵向拉伸过度，分子链取向不合理，耐候性下降。需使牵引速度与挤出速度匹配（拉伸比控制在1.1-1.3倍），并保证牵引辊两端压力一致。

 

对已生产的PP中空板，可通过后处理进一步提升耐候性：

对透明或浅色板材，可在生产时复合一层黑色或深色遮光层（含高比例炭黑），阻挡紫外线穿透；

采用“芯层+表层”复合结构：表层使用高耐候配方（新料+足量助剂），芯层可适当使用回料，平衡成本与性能。

成品板材应避免长期露天堆放，储存时覆盖遮阳布，远离热源；

户外使用时，尽量避免板材直接暴露在强紫外线环境（如加装遮阳棚），或选择深色板材（深色对紫外线的吸收能力更强，可减少内部降解）。

 

实际应用中，需根据使用场景（如暴露时间、气候条件）调整方案——例如热带地区需重点强化抗紫外能力，而寒冷地区需兼顾抗冻性（可适当添加增韧剂）。